燃料電池は、発電の未来において重要な役割を果たす可能性があり、従来の炭化水素燃料から低排出またはゼロ排出燃料への移行を可能にします。 固体酸化物型燃料電池 (SOFC) の燃料の柔軟性は、現在支配的な陽子交換膜型燃料電池 (PEMFC) に勝る競争上の優位性を提供します。
水素経済の誇大宣伝にもかかわらず、緑色または青色の高純度水素の豊富な供給がすぐにすべての需要を満たすために利用可能になり、燃料にとらわれない SOFC の機会を提供すると期待するのはばかげていると見なされる可能性があります。
新しい IDTechEx 報告、 “固体酸化物形燃料電池 2023 ～ 2033 年: 技術、用途、市場予測「、主要な技術動向、主要なプレーヤーの評価を含む、固体酸化物燃料電池市場の包括的な概要を提供し、固体酸化物燃料電池の需要 (MW) と市場価値 (US$) に関する詳細な 10 年間の市場予測も含まれています。 、アプリケーション領域ごとに分割されています。 IDTechEx は、市場価値が 2033 年までに 68 億米ドルに達すると予測しています。
PEMFC は水素でしか稼働できませんが、SOFC は水素、LNG、バイオガス、メタノール、アンモニア、電子燃料などの複数の燃料で稼働できます。 液化天然ガス (LNG) は、多くのアプリケーションで最も使用されている燃料です。 それでも、メタンスリップとエネルギー集約型の冷却および再ガス化プロセスにより、長期的な低炭素ソリューションではありません。
メタン (CH4) の利用も、CO と CO の両方を生成します2しかし、温室効果ガス (GHG) を排出するというラベルが付けられているにもかかわらず、石炭燃料プラントに関しては、硫黄酸化物、亜酸化窒素、有機物などの排出量の削減を達成することができます。
ゼロ/低炭素排出部門には、水素、アンモニア、e-燃料など、いくつかの燃料が存在します。 これらの燃料の相対的な「グリーン」な性質は、燃料を生成するための原料の供給源に大きく依存します。たとえば、グリーン アンモニアは主にグリーン水素を介して供給されます。
IDTechEx が水素、アンモニア、メタン (天然ガス) と見なしているすべての低炭素フロントランナーには重大な欠点があります。ディーゼル燃焼エンジンや石炭火力発電所と比較した場合、SOFC でのメタンの使用は低炭素と見なされます。 .
水素の重大な問題は、体積エネルギー密度が低く、貯蔵温度が -263°C であることです。 アンモニアは炭素回収を必要としませんが、新しいバンカー インフラストラクチャを必要とし、流出すると非常に有毒です。 グリーンアンモニアはグリーン水素の派生物であるため、最初に豊富なグリーン水素が存在する必要があります。
メタンの副産物は炭素です。つまり、ゼロエミッションには炭素回収が必要ですが、これは追加のコストと複雑さのために問題になる可能性があります。 メタンは LNG の主成分であり、数十年にわたってインフラを整備してきた最も普及している代替燃料です。
メタンはまた、強力な温室効果ガスであるメタン スリップ (ボイルオフ メタン) の影響を受けやすく、「e-メタン」は主に産業資源からの炭素に依存しており、最終的には段階的に廃止する必要があります。
海洋用途向け SOFC の興味深いケーススタディを調べることができます。 この 1 年間で、大規模な固定電源ソリューションを製造している企業の間で、海事部門に目を向ける傾向が見られました。 たとえば、Bloom Energy と Ceres Power はパートナーシップを結んだり、海洋産業を調査するためのパイロット プロジェクトを発表したりしています。
Alma Clean Power は、海洋にのみ焦点を当て、アンモニアを利用したシステムを開発しています。 アンモニアとメタンはどちらも、今日、海によって広く輸送されています。 対照的に、水素はそうではなく、海洋部門でアンモニアとメタンを使用するための競争上の優位性を提供します. 同時に、前者は、SOFC でアンモニアを使用するときに生成される排出量がないため、後者よりも優先されます。
PEMFC は、誇大宣伝された水素経済を中心に、将来的に燃料電池市場を支配すると予想されます。 ただし、SOFC は、現在広く利用可能な燃料とパイプライン インフラストラクチャで動作している間、エキサイティングな機会を提供します。
IDTechEx による、市販されている (または発売間近の) さまざまなサプライヤーからの約 30 の SOFC の評価は、固体酸化物燃料電池の燃料の柔軟性を示しています。 この燃料の柔軟性、つまり、現在と将来の両方の燃料の選択で動作する能力により、SOFC は発電方法の移行を可能にする技術として位置付けられます。アンモニア。
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